Capa activa

En los ambientes que contienen permafrost , la capa activa es la capa superior del suelo que se descongela durante el verano y se vuelve a congelar durante el otoño. En todos los climas , ya sea que contengan permafrost o no, la temperatura en los niveles inferiores del suelo se mantendrá más estable que en la superficie, donde la influencia de la temperatura ambiente es mayor. Esto significa que, a lo largo de muchos años, la influencia del enfriamiento en invierno y el calentamiento en verano (en climas templados) disminuirá a medida que aumenta la profundidad. ^[1]

Si la temperatura invernal es inferior al punto de congelación del agua , se formará un frente de escarcha en el suelo. Este "frente de escarcha" es el límite entre el suelo congelado y el no congelado, y con la llegada de la primavera y el verano, el suelo se descongela, siempre de arriba hacia abajo . Si el calentamiento durante el verano supera al enfriamiento durante el invierno, el suelo se descongelará completamente durante el verano y no habrá permafrost. Esto ocurre cuando la temperatura media anual es superior a 0 °C (32 °F), pero también ocurre cuando la temperatura media anual es ligeramente inferior a 0 °C en sitios expuestos al sol con materiales parentales de textura gruesa ( vegetación ).

Cuando no hay suficiente calor para descongelar por completo el suelo congelado, se forma el permafrost. La capa activa en este entorno está formada por las capas superiores del suelo, que se descongelan durante el verano, mientras que la capa inactiva se refiere al suelo que se encuentra debajo, que está congelado todo el año porque el calor no logra penetrar. El agua líquida no puede fluir por debajo de la capa activa, con el resultado de que los entornos de permafrost tienden a tener un drenaje muy deficiente y ser pantanosos.

El espesor de la capa activa es la profundidad media anual de deshielo en zonas de permafrost, debido al calentamiento solar de la superficie.

Por tanto, el factor determinante principal del espesor de la capa activa es la temperatura máxima alcanzada durante el verano. Si es sólo un poco superior a 0 °C, la capa activa puede ser muy delgada (sólo 10 cm en la isla de Ellesmere ), mientras que si hace bastante calor, es mucho más gruesa (unos 2,5 m en Yakutsk ), y si el permafrost es discontinuo y el suelo comienza a descongelarse antes, puede ser aún más gruesa (5 metros en Yellowknife ). El material parental del suelo también es importante: las capas activas en suelos formados por materiales parentales arenosos o con grava pueden ser hasta cinco veces más profundas que las formadas por material parental rico en marga o arcilla . Esto se debe a que el material más grueso permite una conductividad mucho mayor del calor hacia el suelo.

Esto es importante porque las raíces de las plantas no pueden penetrar más allá de la capa activa y están limitadas por su espesor. Por lo tanto, en un entorno de permafrost continuo, las plantas deben tener raíces poco profundas, lo que restringe el crecimiento de los árboles a especies especializadas como Larix . En áreas de permafrost discontinuo, la mayoría de las coníferas pueden crecer fácilmente.

La crioturbación es la fuerza dominante que actúa en la capa activa y tiende a hacer que su composición sea generalmente uniforme en toda su extensión. Sin embargo, la variación en la composición de los suelos debido a las diferencias en la roca madre es muy marcada en las regiones de permafrost debido a la baja tasa de meteorización en el clima muy frío.

La lenta tasa de descomposición de la materia orgánica significa que los gelisoles (suelos de permafrost) son muy importantes como sumidero de dióxido de carbono . Este dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero (principalmente metano ) se forman a partir de la descomposición muy lenta del exceso de materia orgánica que permanece en la mayoría de los gelisoles y se mezcla con la capa de pereletok durante veranos relativamente cálidos y debajo de esa capa durante períodos más cálidos hace unos 5000 a 6000 años. Este almacenamiento de carbono significa que el deshielo del permafrost puede acelerar el calentamiento global ; algunos sugieren que la diferencia podría llegar a ser muy significativa, especialmente si el carbono ha estado almacenado desde antes de los máximos glaciares recientes.

El pereletok es una capa de suelo congelado que permanece congelada durante varios veranos, pero que finalmente se descongela. ^[2] El pereletok generalmente se presenta en áreas de permafrost, pero también se puede encontrar en áreas que no tienen permafrost por debajo. ^[3] Se distingue del permafrost porque el permafrost es un suelo que permanece congelado de manera relativamente permanente. La distinción entre pereletok y permafrost no parece estar definida universalmente ^[4] y, en términos prácticos, es difícil distinguirlos en el campo. ^[5] A veces se identifican tres tipos distintos de suelo congelado según el tiempo que permanece congelado: 1) permafrost (congelado permanentemente), 2) pereletok (congelado durante varios años y 3) suelo congelado estacionalmente. ^[6]

Debido a su período relativamente corto en forma congelada, el pereletok puede considerarse una porción de la capa activa que permanece congelada durante un período inusualmente largo debido a un verano particularmente frío o un invierno particularmente frío. ^[7]

Pereletok es una palabra rusa que se traduce como “lo que sobrevive durante el verano” ^[7] y también se conoce como intergelisol. ^[8]